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本报讯(记者朱汉斌)近日,中山大学生命科学学院教授徐安龙、黄盛丰团队利用斑马鱼模型,首次对鱼类肠道几丁质膜在消化和免疫中的不同效用进行了解析。相关研究发表于《欧洲分子生物学组织-报告》。
研究人员发现,无论是否进食,斑马鱼前中后肠的上皮细胞均可持续分泌几丁质,形成纵贯全肠的几丁质膜管道,构建出持续存在的免疫屏障和径向分区。接着,研究人员建立了完全缺失几丁质膜的斑马鱼系,发现缺失几丁质膜既不会造成外观及其他发育缺陷,也不影响性腺成熟及繁殖周期。但是,突变鱼普遍生长缓慢,存活率偏低,六月龄后陆续有个体出现身体消瘦和肠道萎缩的现象,并最终死亡。
研究人员采用多种技术对上述宏观表型的底层机理进行深入分析,发现鱼类几丁质膜至少有4种作用:为肠道建立径向分隔,避免肠道内容物接触及压迫肠道上皮;促进食物的高效移动和消化吸收;为肠道菌群提供不同的径向生态位,维持菌群多样性和稳定性;抑制肠道上皮的更新速率和炎症反应,维持完整性和内稳态。
研究人员还发现,在低月龄成鱼中,几丁质膜缺失引起的宏观表型不能通过添加抗生素获得逆转,几丁质膜缺失也不会直接引起适应免疫的异常激活。此外,他们没有发现缺失几丁质膜明显降低肠道对急性细菌感染的抵抗力。
该研究发现,鱼类肠道兼具无脊椎动物和哺乳动物肠道的特点,而失去几丁质膜的鱼类肠道在结构上更接近于哺乳动物小肠。与无脊椎动物相比,鱼类几丁质膜的免疫功能有所下降,但消化功能依旧重要,且不再是存活与繁殖的必需结构。
相关论文信息:https://doi.org/10.15252/embr.202256645
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